形状记忆聚氨酯在纺织领域的广泛应用

北京1月17日消息：形状记忆高分子材料就是运用现代高分子物理学和高分子合成及改性技术，对通过用高分子材料进行分子组合和改性。如对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子材料进行分子组合及分子结构调整，使它们同时具备塑料和橡胶的共性，在常温范围内具有塑料的性质，即硬性、形状稳定恢复性，同时在一定温度（所谓记忆温度）下具有橡胶的特性，主要表现为材料的可变形性和形状恢复性，也就是材料的记忆功能，即“记忆初始态→固定变形→恢复起始态”的循环。

　　形状记忆聚合物具有重量轻、成本低、恢复温度便于调整、易着色、形变量大、赋形容易等优点。其中形状记忆聚氨酯具有生产原料广、配方可调性大、形状记忆选择范围宽、恢复温度在室温范围内（25-55℃）等优点，适应于挤压，注射成型，涂层，铸造等成型工艺，能满足较多场合的需要。另外，它还有独特的性能，如良好的透气性（可根据温度来控制）、抗震等性能，这些性能与其温度有很大的相关，使它在纺织行业应用成为可能。

　　形状记忆聚氨酯是热塑性高分子材料，它是由具有两种不同玻璃化温度的高分子材料聚合而成的嵌段共聚物。聚合物的三种形态：玻璃态、高弹态和粘流态，只有其处于高弹态时在理论上才具有形状说明书记忆功能；当聚合物处于玻璃态和粘流态时，不可能产生形状记忆功能。结晶度高的聚合物，由于主要显示其结晶相的性质，不可能显示其形状记忆功能。

　　形状记忆聚氨酯各项性能在其玻璃化温度转变区域有很大的变化，由于其玻璃化温度在环境温度内，因此，可以利用这一功能开发出不同的智能型材料，且极具广泛的应用前景。

　　形状记忆功能在纺织领域的应用可以追溯到弹力丝的生产，它利用弹力丝的热收缩性能赋予纱线特殊的性能。当前的主要应用是将形状记忆合金或光导纤维嵌入纤维增强复合材料，用以检测复合材料的抗震、应力破坏等。

　　形状记忆聚氨酯在纺织品中的应用形式既可以进行纺丝以赋予纱线记忆功能，也可以作为织物涂层剂进行织物的功能性涂层，还可以作为整理剂对织物进行功能性整理（形状记忆功能）。利用它的透气性可受温度控制，在室温条件下，可以充分改善织物的穿着舒适性。利用聚氨酯的形状记忆功能，调整合适的记忆触发温度，可应用于服装衬布，具有良好的抗褶皱、耐磨等性能。

　　当前聚氨酯在纺织领域主要应用于织物的涂层，用于生产皮革、服装面料等，其性能改善的重点在于产品的防水透气功能方面，而采用形状记忆聚氨酯能使制品的透气性可根据温度来控制，最大程度满足穿着者舒适性的要求。从已开发的形状记忆功能材料方面来看，其恢复形状的温度不够精确，即在纺织品的实际使用中，如何实现在人体温度范围内，达到能控制形状记忆聚氨酯的形状记忆行为及其透气性机理（即控制形状记忆聚氨酯分子之间的间距依体温变化，从而实现透气调温功能），以及具体的生产工艺还有待于进一步的研究。总的来说，形状记忆聚氨酯在纺织领域具有广泛的应用前景，它为生产功能性高附加值纺织品提供了一种手段。